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太阳能热发电技术是将太阳辐射能转换成电能的发电技术,是太阳能热利用的重要发展方向。目前,槽式太阳能热发电电站几乎占据了太阳能热发电电站装机容量的90%,而槽式太阳能聚光集热器成本占电站初期总投资的40%以上,因此提高槽式太阳能聚光集热器的性能是提高槽式太阳能热发电站的发电效率、降低发电成本的关键所在。我们对由东南大学自主研发的新型槽式太阳能集热器的热性能进行了一系列的实验研究。主要研究内容和结论概括如下:(1)对组成槽式太阳能集热器的主要部件的结构组成和特点进行了详细的介绍,内容包括真空集热管、抛物面聚光反射镜、跟踪机构、支架以及其他辅助装置。同时对槽式太阳能集热器的主要特征参数进行了分析,主要包括聚光比、接收角、拦截因子、光学效率等。(2)采用准稳态平衡法,根据室外回路运行的实际情况在室内搭建循环回路来研究真空集热管的热性能。实验结果表明:辐射热损失是主要的集热管热损失,占到80%以上,集热管无效光学长度处保温层表面的热损失仅占1.66%-4.04%;导热油的入口温度和流量对集热管热损失和周向截面的温度影响很大,它们随着导热油入口温度的增加而增大,而随着流量的增加呈先升高后下降的趋势,截面周向之间的温度差值最大达到9.6℃。由此指出集热管在运行过程中在集热管无效光学长度处包保温层可有效减少集热管的热损失,其工作的环境会影响集热管内部的热流密度分布,适当增加金属吸热管的壁厚、优化集热管内的结构和提高传热流体的流量可有效防止集热管发生疲劳损坏和弯曲变形,实际情况下选择传热流体流量时,应综合考虑流量增加所带来的热损失的变化和经济性。(3)确定了室外新型槽式太阳能集热器热性能测试的实验系统方案。然后对实验测试系统的主要部件进行了创新和设计,主要包括挠曲柱面聚光反射镜、保形支架、太阳能集热器控制系统和保温水箱,同时对测量系统所使用的设备及测量方法分别展开阐述。(4)对新型槽式太阳能集热器的热性能进行实验研究,主要考察了水的流量、太阳辐射强度对其热性能的影响。实验结果表明:水的流量、太阳辐射强度对集热器热效率的影响很大;集热器热效率与太阳辐射强度的变化趋势相同,集热器热效率最大达到46.6%。由此指出对集热器进行全自动实时跟踪控制、对聚光镜组的各部件进行优化设计、电站的选址和合适的流量可有效的改善系统的热效率。